Transformée de Fourier (FTIR) spectroscopie infrarouge représente une version avancée de la (IR) plus traditionnel infrarouge. Les scientifiques utilisent FTIR principalement pour la détermination de la structure des molécules (à base de carbone) organiques. En raison de leur coût relativement faible, à grande vitesse, la facilité d'utilisation et la robustesse, les instruments FTIR sont parmi les instruments chimiques les plus répandues dans le monde. En effet, de nombreuses universités ont intégré dans les cours de laboratoire de première et de deuxième année. Bien que le fonctionnement interne des instruments FTIR sont assez complexes, seulement une compréhension superficielle de la structure chimique est nécessaire pour interpréter la sortie de l'instrument.
Spectroscopie infrarouge
spectroscopie IR utilise une source de lumière spéciale pour passer le rayonnement infrarouge à travers la substance en cours d'analyse et mesure la quantité de la lumière infrarouge est absorbée à chaque fréquence. Par convention, les fréquences du rayonnement sont généralement exprimés en nombres d'onde, également connu sous le nom de centimètres réciproques (1 / cm). La plupart des instruments modernes sont capables de balayer la région entre 400 et 4000 1 / cm.
FTIR
des instruments FTIR communiquer avec un ordinateur qui effectue une transformée de Fourier sur les données collectées par l'instrument. les instruments FTIR effectuer des mesures dans un domaine temporel par rapport au domaine basée sur la fréquence utilisée par des instruments plus anciens. Cela permet à un FTIR de recueillir les données pour l'ensemble de gamme de fréquences simultanément au lieu d'avoir à numériser individuellement à travers et enregistrer l'absorbance (également appelée densité optique) à chaque fréquence. Un ordinateur effectue une transformée de Fourier, ce qui est strictement une opération mathématique, pour convertir les données en fonction du temps à la sortie en fonction de la fréquence plus conventionnelle. Ainsi, la sortie de FTIR et instruments non-FTIR semble identique. Le principal avantage de l'FTIR réside dans le temps requis pour compléter un balayage, qui est généralement moins d'une minute, par opposition à 15 minutes ou plus sur les instruments non-FTIR.
Analyse FTIR
Le spectre produit par un FTIR prend généralement la forme d'un tracé de l'absorbance par rapport à la fréquence en nombres d'onde. Les bandes d'absorption apparaissant à différentes longueurs d'ondes indiquent la présence de certains types de liaisons dans la structure moléculaire de l'échantillon. Une bande forte à 1700 1 / cm, par exemple, indique la présence d'un groupe carbonyle, ou une double liaison carbone-oxygène. Une large bande près de 3500 cm-1 indique généralement une liaison oxygène-hydrogène.
Applications
À l'aide d'une table de corrélation qui détaille les fréquences des pics d'absorption des douzaines de différents groupes fonctionnels, un chimiste peut déterminer plusieurs des caractéristiques structurales d'un composé. La technique peut également déterminer si un composé particulier est présent dans un mélange. Le panache d'échappement d'une centrale électrique, par exemple, pourrait être contrôlée pour certains sous-produits contenant du soufre.
Limites
FTIR ne représente qu'un outil mais un puissant dans l'arsenal du chimiste pour la détermination de la structure moléculaire d'un composé. La spectroscopie infrarouge seule fournit rarement des preuves suffisantes pour établir une détermination structurelle positive. FTIR est donc normalement utilisé en conjonction avec d'autres techniques d'analyse, telles que la résonance magnétique nucléaire (RMN), la spectrométrie de masse, spectroscopie Raman et d'analyse de la combustion.